DE2819499B2 - Housing for a semiconductor device - Google Patents

Housing for a semiconductor device

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Description

4040

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für eine Halbleiteranordnung mit Halbleiterbauelementen, die in einem Boden und Wände aufweisenden, mit Vergußmasse gefüllten Gehäusebecher angeordnet sind und die thermisch mit einer Metallplatte verbunden sind, die dem Boden des Gehäusebechers gegenüberliegt, wobei die Metallplatte eine zur Verbindung mit einem Kühlkörper bestimmte Montagefläche und Seitenflächen aufweist, und mit durch den Boden des Gehäusebechers gehenden Anschlüssen.The present invention relates to a housing for a semiconductor arrangement with semiconductor components, the housing cup filled with potting compound and having a bottom and walls are arranged and which are thermally connected to a metal plate which is the bottom of the Housing cup opposite, wherein the metal plate is intended for connection to a heat sink Has mounting surface and side surfaces, and with going through the bottom of the housing cup Connections.

Ein solches Gehäuse ist z. B. in der Zeitschrift »Toute l'EIectronique«, April 1977, S. 28 bis 34 beschrieben worden. Die Halbleiteranordnung, die in dem Gehäuse untergebracht werden soll, weist in einer ersten Etage eine gedruckte Schaltung mit einem Eingangskreis und einem Steuerkreis auf. Eine zweite Etage wird durch die Metallplatte gebildet, die mit einem oder mehreren Halbleiterbauelementen in thermischem Kontakt steht. Die Außenseite der Metallplatte ist eine zur Verbindung mit einem Kühlkörper bestimmte Montagefläche. Die gedruckte Schaltung weist Anschlüsse für den Eingangskreis und einen Lastkreis auf, die bei der Montage durch im Gehäusebecher vorgesehene öffnungen gesteckt werden. Das Gehäuse ist mit Vergußmasse gefüllt.Such a housing is z. B. in the magazine "Toute l'EIectronique", April 1977, pp. 28 to 34 described been. The semiconductor device that is to be accommodated in the housing has a first floor a printed circuit with an input circuit and a control circuit. A second floor is through the Metal plate formed which is in thermal contact with one or more semiconductor components. The outside of the metal plate is a mounting surface intended for connection to a heat sink. the printed circuit has connections for the input circuit and a load circuit, which during assembly Openings provided in the housing can be inserted. The housing is filled with potting compound.

Auf welche Weise der Becher mit der Vergußmasse gefüllt wird, ist nicht beschrieben. Er kann entweder durch im Gehäusebecher oder in der MetallplatteThe manner in which the cup is filled with the potting compound is not described. He can either through in the housing cup or in the metal plate

hr> vorgesehene öffnungen gefüllt werden. Die Metallplatte kann mit dem Becher durch die Vergußmasse verbunden werden, wenn die Seitenflächen der Metallplatte von der Vergußmasse benetzt werden. Das setzt eine Füllung durch eine in der Metallplatte vorgesehene öffnung voraus. Bei zu reichlicher Dosierung der Vergußmasse kann diese auf die Montagefläche überlaufen oder im Bereich der Öffnung einen über die Montagefläche ragenden Hügel bilden. Vor der Montage müßte dieser dann entfernt werden. Bei dem bekannten Gehäuse bestünde außerdem die Gefahr, daß die Vergußmasse durch die Öffnungen im Gehäusebecher ausläuft h r > the openings provided are filled. The metal plate can be connected to the cup by the potting compound when the side surfaces of the metal plate are wetted by the potting compound. This requires filling through an opening provided in the metal plate. If the potting compound is dosed too abundantly, it can overflow onto the mounting surface or form a hill protruding over the mounting surface in the area of the opening. This would then have to be removed before assembly. In the case of the known housing there would also be the risk that the casting compound would leak through the openings in the housing cup

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß einerseits ein Auslaufen von Vergußmasse durch öffnungen im Gehäusebecher verhindert wird und daß anderseits ein Ansteigen des Niveaus der Vergußmasse über die Montagefläche unmöglich ist.The invention is based on the object of developing a housing of the type described above so that that on the one hand a leakage of casting compound through openings in the housing cup is prevented and that on the other hand it is impossible for the level of the potting compound to rise above the mounting surface.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse fest im Boden des Gehäusebechers sitzen, daß die Metallplatte an ihrem Rand angeordnete und nach außen offene Ausnehmungen hat, die den Anschlüssen gegenüberliegen, daß die Montagefläche der Metallplatte die Wände des Gehäusebechers in Richtung quer zum Boden überragt und daß der Gehäusebecher so weil mit der Vergußmasse gefüllt ist, daß die Seitenflächen der Metallplatte mindestens zum Teil benetzt sind.The invention is characterized in that the connections are firmly seated in the bottom of the housing cup, that the metal plate has arranged on its edge and open to the outside recesses that the Connections opposite that the mounting surface of the metal plate the walls of the housing cup in Protrudes in the direction across the floor and that the housing cup is filled with the potting compound, that the side surfaces of the metal plate are at least partially wetted.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further developments of the invention are the subject of the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in Verbindung mit den F i g. I bis 3 näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Aufsicht auf das Gehäuse,An embodiment of the invention is described in connection with FIGS. I to 3 explained in more detail. It shows F i g. 1 a plan view of the housing,

Fi g. 2 einen Schnitt durch das Gehäuse entlang der Linie H-II nach F i g. 1 undFi g. 2 shows a section through the housing along the line H-II according to FIG. 1 and

Fig.3 einen teilweisen Schnitt durch das Gehäuse entlang der Linie III-III nach Fig. 1.3 shows a partial section through the housing along the line III-III of FIG. 1.

In den Figuren ist der Gehäusebecher mit J_ bezeichnet. Er hat Querwände 2, Längswände 3 und einen Boden 4. Der Gehäusebecher J. kann aus Kunststoff oder einem anderen Isoliermaterial bestehen. Der GehäusebecherX wird durch eine Metallplatte 5 abgeschlossen, die auf die dem Boden 4 gegenüberliegende Seite des Gehäusebechers J_ aufgelegt wird. Die Metallplatte 5 weist eine zur Verbindung mit einem Kühlkörper bestimmte Montagefläche 8, eine dieser Fläche gegenüberliegende Fläche 9 und Seitenflächen 13 auf. Mit der Fläche 9 ist eine Halbleiteranordnung 10 thermisch leitend verbunden. Sofern eine elektrische Isolierung zwischen der Halbleiteranordnung 10 und der Metallplatte 5 gewünscht wird, wird zwischen den Teilen 5 und 10 eine thermisch gutleitende Isolierschicht 11, z. B. aus Aluminiumoxid oder Berylliumoxid angeordnet. Die Teile 5,10 und 11 können beispielsweise miteinander verklebt werden. Im Boden 4 des Gehäusebechers _1_ sitzen Anschlüsse 6, 7. Diese Anschlüsse sind so eingepreßt, daß eine in den Gehäusebecher eingefüllte Vergußmasse nicht auslaufen kann. Die Anschlüsse 6,7 können jedoch auch durch Umspritzen mit dem Gehäusebecher_L verbunden sein. Die Halbleiteranordnung 10 ist mit den Anschlüssen 6,7 über Zuleitungen 19, 20 elektrisch verbunden. Die Leitungen 20 können z. B. Ansteuerleitungen für ein elektronisches Relais und die Leitungen 19 die Anschlußleitungen für den zu schaltenden Lastkreis sein.In the figures, the housing cup is marked with J_ designated. It has transverse walls 2, longitudinal walls 3 and a base 4. The housing cup J. can be made from Plastic or some other insulating material. The housing cupX is supported by a metal plate 5 completed, which is placed on the side of the housing cup J_ opposite the bottom 4. the Metal plate 5 has a mounting surface 8 intended for connection to a heat sink, one of these Opposite surface 9 and side surfaces 13 on. With the surface 9 is a semiconductor arrangement 10 thermally connected. If there is electrical insulation between the semiconductor arrangement 10 and the metal plate 5 is desired, a thermally highly conductive insulating layer is between the parts 5 and 10 11, e.g. B. arranged from aluminum oxide or beryllium oxide. The parts 5,10 and 11 can for example are glued together. Connections 6, 7 are located in the bottom 4 of the housing cup _1_ Connections are pressed in in such a way that a potting compound poured into the housing cup does not leak can. The connections 6, 7 can, however, also be connected to the housing cup_L by overmolding. The semiconductor arrangement 10 is electrically connected to the connections 6, 7 via leads 19, 20. the Lines 20 can, for. B. control lines for an electronic relay and the lines 19 the Be connecting cables for the load circuit to be switched.

Bei der Montage wird die Metallplatte 5 mit derDuring assembly, the metal plate 5 is with the

darauf befestigten Halbleiteranordnung 10 auf den Gehäusebecher !aufgesetzt Dabei gleiten die Zuleitungen 19 und 20, die an ihren Enden ösenförmig ausgebildet sein können, über die Anschlüsse 6, 7. Die Zuleitungen 19, 20 werden mit den Anschlüssen 6, 7 durch in der Metallplatte 5 vorgesehene Ausnehmungen 14,15 verlötet Danach wird der Gehäusebecheridurch die Ausnehmungen 14, 15 mit so viel Vergußmasse 12 gefüllt, daß mindestens ein Teil der Seitenflächen 13 der Metallplatte 5 von der Vergußmasse 12 benetzt ist Damit wird eine Befestigung der Metallplatte 5 am GehäusebecherlerreichLThe semiconductor arrangement 10 fastened thereon is placed on the housing can! In the process, the supply lines slide 19 and 20, which can be eyelet-shaped at their ends, via the connections 6, 7. The Leads 19, 20 are connected to the connections 6, 7 through recesses provided in the metal plate 5 14, 15 soldered The housing cup is then soldered through the recesses 14, 15 with as much potting compound 12 filled so that at least a part of the side surfaces 13 of the metal plate 5 is wetted by the casting compound 12 This enables the metal plate 5 to be fastened to the housing cup

Um sicher zu verhindern, daß das Niveau der Vergußmasse bis zur Montagefläche 8 ansteigt und diese vom Kunststoff 12 benetzt wird, überragt die Montagefläche 8 die Wände 2, 3 in der Richtung quer zum Boden 4. Die Wände 2, 3 sind dazu auf der Innenseite mit Vorsprüngen 17,18 versehen, auf denen die Metallplatte 5 mit der Fläche 9 auflieg!. Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwischen dem Rand 16 der Metallplatte 8 und den Innenseiten der Wände 2, 3 ein kleiner Abstand liegt Beim Vergießen kann die Vergußmasse 12 die Seitenflächen 13 dann an der gesamten Länge des Randes 16 benetzen. Damit wird eine besonders gute Fixierung der Metallplatte 5 erreicht Überschüssige Vergußmasse kann dann über die Oberseite der Wände 2, 3 abfließen, ohne die Montagefläche 8 zu benetzen.In order to reliably prevent the level of the potting compound from rising up to the mounting surface 8 and this is wetted by the plastic 12, the mounting surface 8 projects beyond the walls 2, 3 in the transverse direction to the floor 4. The walls 2, 3 are provided on the inside with projections 17,18 on which the metal plate 5 rests with the surface 9 !. Particularly It when between the edge 16 of the metal plate 8 and the inner sides of the walls 2, 3 is advantageous when potting, the potting compound 12 can then attach the side surfaces 13 to the Wet the entire length of the edge 16. This ensures particularly good fixation of the metal plate 5 reached excess potting compound can then flow off over the top of the walls 2, 3 without the To wet the mounting surface 8.

Die Ausnehmungen 14, 15 liegen am Rand 16 der Metallplatte 5. Damit fließen große Überschüsse von Vergußmasse vorzugsweise im Bereich der Aussparungen 14, 15 über die Wände 2, 3 ab. Außerdem wird verhindert, daß sich im Bereich der Aussparungen Erhebungen ausbilden, die über dem Niveau der Montagefläche 8 liegen.The recesses 14, 15 are located on the edge 16 of the metal plate 5. This means that large excesses of Sealing compound preferably in the region of the recesses 14, 15 over the walls 2, 3. Also will prevents the formation of elevations in the area of the recesses which are above the level of the Mounting surface 8 lie.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Gehäuse für eine Halbleiteranordnung mit Halbleiterbauelementen, die in einem Boden und Wände aufweisenden, mit Vergußmasse gefüllten Gehäusebecher angeordnet sind und die thermisch mit einer Metallplatte verbunden sind, die dem Boden des Gehäusebechers gegenüberliegt wobei die Metallplatte eine zur Verbindung mit einem ι ο Kühlkörper bestimmte Montagefläche und Seitenflächen aufweist, und mit durch den Boden des Gehäusebechers gehenden Anschlüssen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (6,7) fest im Boden (4) des Gehäusebechers (IJ sitzen, daß die Metallplatte (5) an ihrem Rand (16) angeordnete und nach außen offene Ausnehmungen (14, 15) hat, die den Anschlüssen (6, 7) gegenüberliegen, daß die Montagefläche (8) der Metallplatte (5) die Wände (2,1. Housing for a semiconductor arrangement with semiconductor components in a base and Walls having, filled with potting compound housing cups are arranged and the thermally are connected to a metal plate which is opposite the bottom of the housing cup wherein the metal plate has a mounting surface and side surfaces intended for connection to a ι ο heat sink having, and with going through the bottom of the housing cup connections, thereby characterized in that the connections (6,7) sit firmly in the bottom (4) of the housing cup (IJ that the Metal plate (5) at its edge (16) arranged and outwardly open recesses (14, 15) which the connections (6, 7) are opposite that the mounting surface (8) of the metal plate (5) the walls (2, 3) des Gehäusebechers Q) in Richtung quer zum Boden (4) überragt, und daß der Gehäusebecher φ so weit mit der Vergußmasse (12) gefüllt ist, daß die Seitenflächen (13) der Metallplatte (5) mindestens zum Teil benetzt sind.3) of the housing cup Q) protrudes in the direction transverse to the bottom (4), and that the housing cup φ is so far filled with the casting compound (12) that the side surfaces (13) of the metal plate (5) at least are partially wetted. 2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte (5) auf an der Innenseite der Wände (2,3) angebrachten Vorsprüngen (17,18) liegt.2. Housing according to claim 1, characterized in that the metal plate (5) on the Inside of the walls (2,3) attached projections (17,18) is. 3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rand (16) der Metallplatte (5) und der Innenseite der Wände (2,3) des Gehäusebechers (!) ein Abstand liegt.3. Housing according to claim 1, characterized in that between the edge (16) of the Metal plate (5) and the inside of the walls (2,3) of the housing cup (!) Is a distance. 4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (6,7) in den Boden (4) des Gehäusebechers (!) eingepreßt "« sind.4. Housing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connections (6,7) in the bottom (4) of the housing cup (!) are "" pressed in.
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